Question

1．影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
①为完成实验，请连接图1的实物．
②实验测得元件Z的电压与电流的关系如表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：半导体材料．

U/V	0	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I/A	0	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.80	3.20

③把元件Z接入如图2所示的电路中，当电阻R的阻值为R₁=2Ω时，电流表的读数为1，25A；当电阻R的阻值为R₂=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为4.0V，内阻为0.4Ω．（不计电流表的内阻）

Answer 1

分析 ①连接实物图要注意线不可交叉，同时要注意电表的正、负接线柱不要接反；
②根据电阻的定义，随电压的增加，电阻减小，故是半导体；
③根据闭合电路欧姆定律，电源电动势等于各部分电势降低之和，有E=Ir+U_z+U_R；
然后根据表格得到两组半导体两端电压值，最后代入上式求解即可．

解答 解：①连接实物图要注意线不可交叉，同时要注意电表的正、负接线柱不要接反，图如下：

②根据电阻的定义，随电压的增加，电阻减小，故是半导体；
③根据闭合电路欧姆定律，电源电动势等于各部分电势降低之和，有
E=Ir+U_z+U_R
当电阻R的阻值为R₁=2Ω时，电流表的读数为1.25A，故半导体两端电压为1.00V，即
E=1.25×r+1.00+1.25×2
当电阻R的阻值为R₂=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A，故半导体两端电压为0.8V，即
E=0.8r+0.8+0.8×3.6
解得
E=4.0V，r=0.4Ω
故答案为：①如下图，

②半导体材料；③4.0，0.4．

点评 本题涉及到滑动变阻器的接法选择、安培表内接与外接法的选择、闭合电路欧姆定律等知识点，关键要熟悉电学测量中误差的来源和减小方法，以及会用闭合电路欧姆定律解决问题．